Lorsqu’il est soumis à un champ magnétique intense, le graphène produit des signatures de l’effet Hall quantique, dans lequel le cœur de l’échantillon devient isolant, tandis que le courant électrique circule le long de ses bords via des canaux chiraux et balistiques.
Dans cette thèse, nous avons exploré les aspects fondamentaux de l’effet Hall quantique en tirant parti des propriétés électroniques uniques du graphène encapsulé dans du nitrure de bore hexagonal (hBN). La possibilité de réaliser un super-réseau de Moiré en alignant le graphène avec son substrat de hBN donne naissance à de nouveaux états topologiques à fort champ magnétique, dans lesquels nous avons démontré la quantification du transport de chaleur. La compétition entre les interactions électroniques et les degrés de liberté de spin et de vallée du graphène introduit de nombreuses échelles d’énergies pour les états Hall quantiques, permettant une mise à l’épreuve détaillée des prédictions théoriques concernant le rôle du désordre. Enfin, la qualité et l’ajustabilité de notre dispositif nous a permis d’élaborer une architecture émulant et explorant la physique de l’équilibration entre des canaux Hall quantique contra-propageants.